더 멀리 간 장난감차가 평균 속력도 빠를까요?

한 차는 4미터, 다른 차는 3미터를 움직였어요. 이동 거리만으로 빠른 차를 고를 수 있을까요? 각 차의 이동 거리를 걸린 시간으로 나누어, 멀리 간 차와 평균 속력이 큰 차를 구별해요.

장난감 자동차 세 개와 빈 보드

이미지: AI 생성 · 수학 이야기

장난감차의 주행을 비교하는 가상 기록이에요. 평평한 길에서 A는 출발부터 멈출 때까지 4m를 10초 동안 움직였고, B는 3m를 6초 동안 움직였어요. 시간은 두 차 모두 처음 움직인 순간부터 완전히 멈춘 순간까지 잰 값이에요. 거리는 같은 방식으로 주행 경로를 따라 측정했다고 가정해요.

더 멀리 간 차를 고르는 기준이면 A가 이겨요. 하지만 평균 속력을 비교하려면 거리만으로는 부족해요. 평균 속력은 총이동 거리를 그 이동에 걸린 총시간으로 나눈 값이에요. A는 초당 0.4m, B는 초당 0.5m를 이동한 셈이므로 평균 속력이 큰 차는 B입니다.

vA=410=0.4,vB=36=0.5v_A=\frac4{10}=0.4,\qquad v_B=\frac3{6}=0.5

B는 A보다 1m 덜 움직였지만 걸린 시간도 4초 짧았어요. 두 비율의 차이를 계산하면 B의 평균 속력은 A보다 초당 0.1m 크고, A를 기준으로 25% 커요. 두 차의 거리나 시간을 각각 같은 것으로 바꾸어 생각하지 않고, 실제 기록의 조합을 그대로 나누어야 해요.

이 계산이 B가 모든 순간에 더 빨랐다는 뜻은 아니에요. 출발과 정지 과정에서 속력이 어떻게 변했는지는 이 두 기록만으로 알 수 없어요. 최대 이동 거리를 원할 때와 전체 구간 평균 속력을 원할 때는 선택이 달라져요. 무엇을 잘한 차라고 평가할지 먼저 정해야 측정값을 알맞게 읽을 수 있어요.

수학 개념 참고: NRICH · Car Journey.

이 글의 생활 상황과 계산 예시는 수학 이야기에서 새로 구성했습니다.

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